Ma már tudjuk, hogy a gyűrődések, vetődések, tűzhányótevékenység, földrengések csupán epizódjai egy hatalmas folyamatnak, amelyet lemezvándorlásnak nevezünk. A Föld szilárd burka, a kőzetburok nem összefüggően borítja be bolygónkat, inkább repedezett tojáshéjra emlékeztet. A „tojáshéj” ma hét nagyobb és számtalan kisebb darabból, ún. kőzetlemezből áll. A lemezek állandó mozgásban vannak: egymástól távolodnak, egymáshoz közelednek és egymás mellett elcsúsznak. Mozgásuk következménye az a sok titokzatosnak tűnő folyamat, amelyekre a választ keressük.
De hogyan jöttek rá, hogy létezik ez a mozgás?
Már a XVII. század elején észrevették, hogy a kontinensek partvonalai sok helyen szépen „összeillenek”. Később további dolgokra derült fény. Megfigyelték, hogy Afrika és Dél-Amerika Atlanti-óceánra néző partjain hasonló kőzetek, formák, rétegződések és ősmaradványok fordulnak elő. Ugyanilyen jelenséget észleltek például Skócia hegyvidékein és az Appalache-hegység (Észak-Amerika) esetében is. Nem volt nehéz levonni a következtetést – bár nagy bátorság kellett hozzá – hogy ezek a területek valaha összetartoztak. Már a XVIII-XIX. században elhangzottak ilyen vélemények, de az osztrák Alfred Wegener volt az első, aki századunk elején (1912-ben) ezt komoly érvekkel is alátámasztotta. Elméletét sokan tudománytalannak tartották. Hogyan mozoghatnának a roppant tömegű kontinensek? Milyen erő tudná ezt előidézni?
Az óceánfenék szétterülésének elmélete
A kontinensek mozgása a számos bizonyíték ellenére is „geomese” maradt volna, ha nem figyelnek fel néhány újabb érdekességre. Az 1950-es évektől felvirágzott az óceánfenék kutatása. Az Atlanti-óceánon végzett megfigyelések meglepő eredményeket szolgáltattak.
Kutatóhajókról végrehajtott mérésekkel felderítették, hogy az Atlanti-óceán közepén egy 2-4000 méter magas hegylánc húzódik a vízfelszín alatt, amely az óceán teljes hosszában (kb. az Északi-sarkkörtől a Déli-sarkkörig) végigvonul. Az Atlanti-hátságnak elkeresztelt vonulat lefutási iránya nagyjából párhuzamos az óceán két oldalán lévő kontinensek partvonalaival. A hátság környékén gyakori földrengéseket mutattak ki, amelyek tűzhányó-tevékenységre utaltak.
Szintén kutatóhajókról mérték meg az Atlanti-óceán aljzatának mágneses értékeit. Az óceán aljzatát felépítő bazalt ásványai a megszilárdulás során a Föld mágneses mezejének megfelelően, azonos irányban „állnak be”. A kutatók azt tapasztalták, hogy az óceánfenék mágneses szempontból sávos szerkezetű. Egyes sávokban lévő kőzetek ásványai normális mágnesezettségűek, azaz a jelenlegi mágneses É-D-i iránynak megfelelően álltak be, más sávokban lévők viszont pontosan ezzel ellentétesen: mintha a Föld mágneses pólusai egykor felcserélődtek volna. A kétféle sáv felváltva követi egymást. Ebből az következik, hogy bolygónkon időnként mágneses pólusátfordulás van. Fordított pólusú helyzetben iránytűnk sötét fele nem a földrajzi észak, hanem a földrajzi dél felé mutatna. Az óceánfenék vizsgálata alapján a jelenség a múltban többször is megtörtént, s ennek nyomait az aljzat megőrizte. A sávok a hátság középvonalához képest szimmetrikusak.
Hajókról végzett mélyfúrások segítségével megállapították, hogy az Atlanti-óceán közepétől, vagyis az Atlanti-hátságtól távolodva az aljzaton felhalmozódott üledékrétegek egyre vastagabbak. A fúrásmintákat radiometrikus kormeghatározásnak vetették alá. Kiderült, hogy az üledékes kőzetek és az óceánfeneket felépítő vulkáni kőzet (bazalt) a hátságtól távolodva egyre idősebb.
A felsorolt tények együttesen fantasztikus dologra utaltak. Úgy tűnt, hogy az óceánfenék a hátságok közepén születik meg a sorozatos lávaömlések megszilárdult anyagából, földrengések kíséretében. A megszilárduló láva ásványai a Föld mágneses terének megfelelően állnak be. A sávos szerkezet szimmetriája szerint a lávaömlés a hátság mindkét oldalán egyszerre alakítja ki az aljzatot, amely aztán lassan eltávolodik a hátság tengelyétől. Erre utalnak az egyre vastagabb üledékrétegek, ahogy a kontinensek partjaihoz közeledünk. Az eltávolodó óceáni aljzat „megüresedett” helyét a Föld mélyéből felnyomuló újabb anyag tölti ki a hátság közepénél. Az óceán feneke így folyamatosan gyarapszik, belülről kétoldalra kifelé. Az óceánfenék szétterül, s e szétterülés a kontinenseket mintegy széttolja, egymástól távolítja. Így lehet összekapcsolni a két nagy felfedezést: az óceánfenék szétterülését és a kontinensek egykori összetartozását. Afrika és Dél-Amerika valaha egybefüggő földtömeg volt, de a közöttük megszülető és egyre szélesedő Atlanti-óceán „széttolta” őket.
Ez az elmélet, amely kopernikuszi fordulatot hozott a földtanban, Harry H. Hess amerikai geológus nevéhez fűződik. Elgondolását már 1960-ban közölte. Történelmi pillanat volt, amikor 1973-ban két francia és egy amerikai mélytengeri kutatóhajó alámerült az Atlanti-óceán közepén, hogy kézzelfogható bizonyítékokat szerezzen a feltevések alátámasztására.
A felvételek teljes diadalt hoztak: az óceánfenéken emelkedő hegység hasadékvölgyén kiömlő bazaltláva izzó fényében új tudomány született: a lemezmozgásokkal és annak következményeivel foglalkozó lemeztektonika.
A lemeztektonika diadalmenete azóta is tart és évről évre újabb felfedezéseket hoz a geológiában. Segítségével magyarázni tudjuk a Föld vulkanikus és földrengéses területeinek térbeli elrendeződését, a hegységek kialakulását. Sok vonatkozásban megvilágosodtak a földtörténeti múlt ez idáig homályos eseményei is. Eredményeit a geológusok zöme világszerte elfogadja.
Alfred Wegener (1880-1930)
Osztrák meteorológus és geofizikus, aki megalkotta a kontinensvándorlás elméletét. Kőzetekből és ősmaradványokból álló bizonyítékokkal támasztotta alá, hogy Dél-Amerika, Afrika, India, Ausztrália és az Antarktisz egykor egyetlen hatalmas szárazföldbe tömörült, amelyet Wegener 1912-ben Pangeának nevezett. Azonban nem tudott elfogadható magyarázatot adni arra, hogyan mozdulhatnak el ilyen nagy távolságokra a kontinensek a Föld felszínén. Az elméletet 1960-ig széles körben nem fogadták el, ekkor azonban a lemeztektonika elmélet komoly bizonyítékot nyújtott arra, hogy a szárazföldek valóban elmozdulnak.